一种立体视觉种植导航系统及导航方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种立体视觉种植导航系统及导航方法

【技术实现步骤摘要】
一种立体视觉种植导航系统及导航方法


[0001]本专利技术实施例涉及口腔医疗
，尤其涉及一种立体视觉种植导航系统及导航方法
。

技术介绍

[0002]日常生活中种植牙齿逐渐成为一种普遍的牙齿缺失修复方法，准确地控制种植植入的位置及角度是保证种植手术成功的关键因素
。
最新技术一般借助光学导航系统进行精准定位与引导；在术前拍摄用户的口腔颌面锥形束扫描
(Cone beam CT
，
CBCT)
数据，规划待种植位置后，需要人工在用户的待种植牙颌上固结参考板等器械，并人工按照配准流程建立参考板与
CBCT
数据的坐标转换关系；术中时，通过光学导航系统定位参考板，以获知待种植牙位在光学系统中的位姿；同时，光学导航系统会跟踪定位手术器械，获得手机种植钻针在光学系统中的位姿，根据种植钻针与规划种植牙位的位姿差异，对种植路径进行导航，引导医生完成高精度种植
。
[0003]但是，在实现本专利技术的过程中，发现现有技术至少存在以下技术问题：由于术前需要用户佩戴指定参考板，用户体验感差；且需要人为对参考板进行配准，操作较为繁琐，需要医生花费大量的时间，造成资源浪费；同时，人为操作精度差，导致导航过程准确度差，手术风险较高
。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种立体视觉种植导航系统及导航方法，以实现提高导航精确度，降低手术风险的目的
。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种立体视觉种植导航系统，包括：立体视觉子系统
、
与所述立体视觉子系统连接的控制器
、
与所述控制器连接的提示设备；其中，
[0006]所述立体视觉子系统，用于获取目标口腔的口腔图像，并将所述口腔图像发送至所述控制器；
[0007]所述控制器，用于确定所述口腔图像中种植手机对应的当前所属位置，基于接收到的所述口腔图像，构建所述目标口腔对应的立体视觉坐标系，并确定预设的特征部位对应在所述立体视觉坐标系中的特征坐标，基于所述特征坐标确定所述立体视觉坐标系与预先确定的口扫模型坐标系之间的配准关系，基于所述配准关系，确定出从所述当前所属位置移动至预先确定的目标牙位的位置导航信息，并将所述位置导航信息发送至所述提示设备；
[0008]所述提示设备，用于展示接收到的所述位置导航信息，以对所述种植手术进行导航
。
[0009]根据本专利技术的另一方面，提供了一种导航方法，应用于立体视觉种植导航系统，所述立体视觉种植导航系统包括立体视觉子系统
、
与所述立体视觉子系统连接的控制器
、
与所述控制器连接的提示设备；其中，所述导航方法包括：
[0010]通过所述立体视觉子系统获取目标口腔的口腔图像，并将所述口腔图像发送至所述控制器；
[0011]通过所述控制器确定所述口腔图像中种植手机对应的当前所属位置，基于接收到的所述口腔图像，构建所述目标口腔对应的立体视觉坐标系，并确定预设的特征部位对应在所述立体视觉坐标系中的特征坐标，基于所述特征坐标确定所述立体视觉坐标系与预先确定的口扫模型坐标系之间的配准关系，基于所述配准关系，确定出从所述当前所属位置移动至预先确定的目标牙位的位置导航信息，并将所述位置导航信息发送至所述提示设备；
[0012]通过所述提示设备展示接收到的所述位置导航信息，以对所述种植手术进行导航
。
[0013]本专利技术实施例的技术方案，通过立体视觉子系统获取目标口腔的口腔图像，通过控制器确定口腔图像中种植手机对应的当前所属位置，基于接收到的口腔图像，构建目标口腔对应的立体视觉坐标系，并确定预设的特征部位对应在立体视觉坐标系中的特征坐标，基于特征坐标确定立体视觉坐标系与预先确定的口扫模型坐标系之间的配准关系，基于配准关系，确定出从当前所属位置移动至预先确定的目标牙位的位置导航信息，并将位置导航信息发送至提示设备，以完成对种植手术的导航操作
。
本技术方案中通过控制器确定位置导航信息，无需用户佩戴参考板，通过立体视觉子系统采集的口腔坐标数据和预先获取的标准坐标数据，即可确定出位置导航信息，有助于提高用户的体验感；同时，无需依赖于医生对参考板与
CBCT
数据的坐标进行配准，操作流程简单，避免浪费大量时间；有助于提高导航精度，降低手术风险
。
[0014]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围
。
本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解
。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0016]图1是根据本专利技术实施例提供的一种立体视觉种植导航系统的结构示意图；
[0017]图2是根据本专利技术实施例提供的一种立体视觉子系统的结构示意图；
[0018]图3是根据本专利技术实施例提供的一种导航方法的流程图；
[0019]图4是根据本专利技术实施例提供的一种导航流程图；
[0020]图5是根据本专利技术实施例提供的口扫模型中特征部位的示意图
。
具体实施方式
[0021]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范
围
。
[0022]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序
。
应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施
。
此外，术语“包括”和“等”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程
、
方法
、
系统
、
产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程
、
方法
、
产品或设备固有的其它步骤或单元
。
[0023]需要说明的是，本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的采集
、
收集
、
更新
、
分析
、
处理
、
使用
、<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种立体视觉种植导航系统，其特征在于，包括：立体视觉子系统
、
与所述立体视觉子系统连接的控制器
、
与所述控制器连接的提示设备；其中，所述立体视觉子系统，用于获取目标口腔的口腔图像，并将所述口腔图像发送至所述控制器；所述控制器，用于确定所述口腔图像中种植手机对应的当前所属位置，基于接收到的所述口腔图像，构建所述目标口腔对应的立体视觉坐标系，并确定预设的特征部位对应在所述立体视觉坐标系中的特征坐标，基于所述特征坐标确定所述立体视觉坐标系与预先确定的口扫模型坐标系之间的配准关系，基于所述配准关系，确定出从所述当前所属位置移动至预先确定的目标牙位的位置导航信息，并将所述位置导航信息发送至所述提示设备；所述提示设备，用于展示接收到的所述位置导航信息，以对所述种植手术进行导航
。2.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述立体视觉子系统包括照明设备和至少一个相机：所述照明设备，用于对所述目标口腔进行照明；所述相机，用于在所述照明设备对所述目标口腔进行照明时，采集所述目标口腔的所述口腔图像，并将所述口腔图像发送至所述控制器
。3.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：坐标系建立模块，用于基于三角测量原理和至少两张所述口腔图像，建立所述立体视觉坐标系；其中，所述立体视觉坐标系为三维坐标系
。4.
根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：特征坐标确定模块，用于对所述口腔图像中的牙冠部分进行分割，确定各个牙冠在所述口腔图像中的位置信息，并基于所述位置信息确定各所述特征部位的特征坐标；其中，所述特征部位包括牙冠质心
、
牙冠与牙龈交点
。5.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：配准关系确定模块，用于基于点云配准算法
、
所述特征坐标和所述特征部位在所述口扫模型坐标系中的标准坐标，确定所述立体视觉坐标系与所述口扫模型坐标系之间的配准关系
。6.
根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制器还包括：配准关系更新模块，用于基于相机的内参和所述配准关系，将所述目标口腔在所述口扫模型坐标系上构建的口扫模型，投影至相机坐标系上，以得到投影图像，提取所述投影图像中所述特征部位对应的投影坐标，基于所述投影坐标，确定所述立体视觉坐标系与所述口扫模型坐标系之间的位姿转换关系，基于所述位姿转换关系更新所述配准关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛鸿，陈云，章征贵，刘技，陶艳，李冬晨，
申请(专利权)人：苏州迪凯尔医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：